La פוטוסינתזה זהו תהליך כימי הכרחי לחיים על הפלנטה שלנו כפי שאנו מכירים אותו. זו הדרך שבה צמחים עדיין הולכים ויוצרים פחמן דו חמצני באוויר לחמצן. הודות לחמצן הזה כל היצורים החיים הארציים יכולים לאכלס את כדור הארץ.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם מהי פוטוסינתזה, מה הם המאפיינים והחשיבות שלה.
מהי פוטוסינתזה
כריתת היערות הנוכחית הובילה לפחות ופחות קיבוע פחמן ויותר פליטת גזי חממה, מה שמוביל ל התחממות האטמוספירה ושינויי אקלים קיצוניים יותר. בתרחישים של שינויי אקלים, החשיבות של הפוטוסינתזה עולה.
זהו אחד המנגנונים הביוכימיים החשובים ביותר על פני כדור הארץ מכיוון שהוא כרוך בייצור של חומרים מזינים אורגניים האוגרים את אנרגיית האור של השמש במולקולות שימושיות שונות (פחמימות). מסיבה זו, שמו בא מהמילה היוונית צילום, "אור" ו"תרכובת", "שילוב". מולקולות אורגניות מסונתזות יכולות לשמש כמקור לאנרגיה כימית לתמיכה בתהליכים חשובים כמו נשימה תאית וחילוף חומרים.
כדי שצמחים יצליחו לעשות פוטוסינתזה, יש צורך בנוכחות של כלורופיל, כלורופיל כן פיגמנט רגיש לאור השמש והוא פיגמנט המעניק לצמחים צבע ירוק ייחודי. סוג זה של פיגמנט קיים בכלורופלסטים, שהם מבנים תאיים אופייניים בגדלים שונים בתאי צמחים.
סוגי פוטוסינתזה
צמחי מים ויבשתיים יכולים לעשות פוטוסינתזה, אך מיני צמחים אחרים כגון שרכים, אצות וכמה חיידקים חיים חופשיים יכולים לעשות פוטוסינתזה. לשם כך, יש להם שתי צורות:
- פוטוסינתזה חמצן, הוא מייצר סוכרים שימושיים לצמחים, צורך פחמן דו חמצני (CO2) ומייצר תוצר לוואי של חמצן (O2). סוג זה חיוני לנשימה מכיוון שהוא ההפך מחילופי גזים.
- פוטוסינתזה לא חמצן, סוג של פוטוסינתזה שאינו מייצר חמצן (O2), אלא משתמש באור השמש כדי לפרק מולקולות מימן גופרתי (H2S). בדרך זו הוא משחרר גופרית לסביבה או צובר אותה בחיידקים שיכולים להעביר גופרית.
חילופי הגזים המתרחשים במהלך הפוטוסינתזה חיוניים עבור מערכות אקולוגיות וחיים. הסיבה לכך היא שהיא מאפשרת ייצור ומחזור של חומרים אורגניים וקיבוע של חומרים אנאורגניים.
היתרונות של צמחים לכדור הארץ
פוטוסינתזה היא תהליך העצבים של החיים על פני כדור הארץ. בשל האור, צמחים לוכדים פחמן דו חמצני (CO2) ומשחררים חמצן במהלך היום. בלילה המצב הפוך, הם לוכדים חמצן ומשחררים פחמן דו חמצני. תהליך זה מקדם את החיים על פני כדור הארץ בכך שהוא מספק לנו את החמצן שאנו צריכים כדי לנשום.
- הם שומרים על איזון הגזים האטמוספריים. עקב פוטוסינתזה ניתן להחליף את החמצן הנצרך בנשימה ובבעירה. בדרך זו נמנעת העלייה בפחמן דו חמצני.
- הם בסיס המזון של אורגניזמים רבים. מחזור החיים מתחיל בצמחים מכיוון שהם מקור המזון של יצורים חיים (בדרך כלשהי) ולמגוון הביולוגי המאכלס את כדור הארץ.
- יש להם סגולות רפואיות: מאז ימי קדם, תרופות רבות שאנו משתמשים בהן נגזרו ישירות מצמחים. כימיקלים רבים הופקו ממנו והשתמשו בהם בייצור תרופות שונות.
- הם משמשים כחומרי בניין. עץ או במבוק הם כמה דוגמאות. הם יכולים לשמש גם להפקת אנרגיה באמצעות בעירה או לייצור חומרים כגון נייר.
- הגן על האדמה. פירוק החומר האורגני (בעיקר צמחים) מאפשר לקרקע לקבל את חומרי ההזנה הדרושים לחקלאות.
בעלי חיים ופוטוסינתזה
כולנו יודעים שפוטוסינתזה היא תהליך הקשור לצמחים, שמבדיל אותם מבעלי חיים. עם זאת, ישנם בעלי חיים קרובים המסוגלים לתהליך זה.
דוגמה לכך היא אלזיה כלורוטיקה, הידוע בכינויו שבלול האזמרגד. זהו אחד מבעלי החיים המוזרים ביותר בעולם ומאכלס בדרך כלל את צפון אמריקה, במיוחד על חוף האוקיינוס האטלנטי. שבלול האזמרגד הוא בצורת עלה וירוק עמוק, המנוגד בחדות לכתמים הלבנים או האדמדמים שלו. הוא דומה מאוד לעלים של כל צמח, מה שהופך את ההסוואה לכלי הנשק הטוב ביותר שלו, כמעט בלתי מורגש לעיני הטורפים שלו.
עם זאת, המאפיין של בעל חיים זה הוא יכולת הפוטוסינתזה שלו. שבלול האזמרגד ניזון מאצות צהובות, מחלצים מהן כלורופלסטים ומשלבים אותם בתאי העיכול. זה נותן לו את היכולת לספוג אור שמש כמו צמח לאורך תהליך הצמיחה. תהליך זה נקרא קלפטופלסטיקה והוא יכול להימשך 9 עד 12 חודשים.
זן נוסף של בעלי חיים הקשור לפוטוסינתזה הוא האלמוגים. הם עושים זאת בזכות האצות שבאלמוגים. בעוד האלמוגים מגנים על האצות, הם מספקים להם מזון, שבתורו עוזר להם להסתייד.
עתידו של כדור הארץ
פוטוסינתזה מבוססת כמנגנון טבעי שיכול לשמור על האיזון של כוכב הלכת שלנו והמגוון הביולוגי שבו הוא מאכלס. כדי להבטיח את עתיד כדור הארץ, יש להגן על הריאות שלך. אם אזורים כמו האמזונס ימשיכו להיהרס, שינויי האקלים יחמירו באופן דרמטי ויסכנו את הישרדותנו.
שמירה על מצב טוב של הצמחים שלנו פירושה תרומה להתפתחות החיים. הצמחייה שלנו אחראית לשמירה על איזון הגזים האטמוספריים, אך הם גם בסיס המזון של אורגניזמים רבים. מחזור החיים מתחיל בצמחים, בכל מה שאנו אוכלים, בין אם זה חיות או צמחים, יש קשר כלשהו עם היצורים האלה.
במשך מיליוני שנים, צמחים מבצעים את התהליך הזה, שגורם לאטמוספירה שלנו להתמלא בכל כך הרבה חמצן, וכך נוצרת שכבת האוזון. בלעדיה, קרינת השמש לא תוכל ליצור חיים ארציים על הפלנטה שלנו.
בנוסף, צמחים מגנים על איכות האדמה שלנו. לכן, כריתת יערות היא בעיה גדולה הנגרמת על ידי משבר האקלים כדי לצמצם את יכולת הצמחים ועצים לספוג פחמן דו חמצני. אם לא נוכל להפוך את המצב הבעייתי הזה, שינויי האקלים ישנו בסופו של דבר את חיי המערכת האקולוגית שלנו ויהפכו את הפלנטה שלנו לבלתי ראויה למגורים.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על פוטוסינתזה וחשיבותה.